Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет
Кафедра строительных конструкций и материалов
Курсовой проект
Расчет и конструирование стального каркаса одноэтажного промышленного здания
Студент: Муравина А.П.
Группа 4017/1 ИСФв
Преподаватель:
Новиков Н.А.
Санкт-Петербург
2004г
Содержание
1 Конструктивная схема здания стр.3
2 Конструирование элементов покрытия стр.3
3 Определение нагрузок на поперечную раму стр.4
4 Статический расчет рамы стр.6
5 Статический расчет стропильной фермы стр.11
6 Подбор сечений элементов стропильной фермы стр.12
7 Конструирование узлов фермы стр. 16
Список литературы стр. 23
1. Конструктивная схема здания.
Каркас здания – комплекс несущих конструкций, воспринимающих нагрузки от ограждающих конструкций, атмосферных воздействий и технологического оборудования.
Стальной каркас состоит из колонн, жестко прикрепленных к фундаменту и стропильных ферм, жестко соединенных с колоннами.
Длина здания – 66м
Пролет здания – 24м
Шаг колонн – 6м,
крайние – 5,5м
Тип фермы 1 – полигональная.
Пространственная жесткость каркаса и устойчивость каркаса и устойчивость отдельных его элементов обеспечивается путем постановки системы связей:
- горизонтальных и вертикальных связей между стропильными фермами, обеспечивающих устойчивость конструкции покрытия при монтаже и в процессе эксплуатации.
- вертикальных связей между колоннами, необходимых для передачи усилий, действующих вдоль здания, на фундаменты.
Конструктивная схема каркаса здания представлена на рисунке 1.
2. Конструкция покрытия.
Тип покрытия – беспрогонное.
В качестве несущей конструкции принимается железобетонная плита из условия
gпл ≤ Рпл
Рпл – расчетная несущая способность плиты
gпл – расчетное давление на плиту
gпл = g1 +… + g4 + gсв + Р
g1 +… + g4 – расчетная нагрузка от веса элементов покрытия, расположенных на настиле
gсв – расчетная нагрузка от собственного веса плиты
Р – расчетное снеговое давление на кровлю
Р = 1,6*Ро, кН/м2; Ро = 1кН/м2 для III снегового района
g1 +… + g4 = 0,390 + 0,195 + 0,520 + 0,580 = 1,685
gсв = 1,4 для плиты ПНС-4 (300х3000х6000)
gпл = 1,685 + 1,4 + 1,6 = 4,685
Рпл = 6,00 для плиты ПНС-4
В курсовом проекте расчет ж/б плиты не производится. По условию 4,685 < 6,00 выбираем плиту ПНС-4.
3. Определение нагрузок на поперечную раму.
Поперечная рама является основной несущей конструкцией каркаса производственного здания. На ее действуют: постоянная нагрузка от веса конструкций, кратковременная нагрузка от веса снега и давление ветра. Для расчета рамы выбираем расчетную схему, собираем нагрузки на раму, выявляем сочетания нагрузок, дающие наибольшие усилия в элементах.
3.1 Расчет статической нагрузки:
а) Постоянные нагрузки от веса покрытия:
Нагрузка от веса покрытия (для беспрогонного типа)
q = (н* gн*В (кН/м) , где
(н = 0,95 - коэффициент надежности по назначению данного типа здания
gн – нормативная нагрузка от конструкции покрытия
В = 6 м – шаг рам Таблица 1
Вид нагрузки
Нормативная нагрузка от веса покрытия gн (кН/м2)
Коэффициент надежности по нагрузке (f
Расчетная нагрузка от веса покрытия gр (кН/м2)
1
Защитный гравийно-битуумный слой h=15мм
0,30
1,3
0,390
2
3-слойный гидроизоляционный ковер
0,15
1,3
0,195
3
Асфальтовая стяжка h=20мм
0,40
1,3
0,520
4
Утеплитель-пенобетон h=100мм, (=6,0кН/м3
0,60
1,3
0,780
5
ж/б плита ПНС-4 0,3х3х6
1,27
1,1
1,4
6
Стропильная ферма
0,30
1,05
0,315
7
Связи
0,05
1,05
0,052
Итого
3,07 кН/м2
3,652 кН/м2
q = 0.95*3.07*6 = 17.50 кН/м
б) Постоянные нагрузки от веса колонн и ограждающих стеновых конструкций:
Стеновое ограждение условно принимается из железокерамзитобетонных стеновых панелей размерами 0,2х1,2х6 м с расчетной нагрузкой 2,0 кН/м2.
qст = 2* (н*В (кН/м)
qст = 2*0,95*6 = 11,4 кН/м
Вес погонного метра колонны будет равен:
qк= 0,2(н l B / 2H = 0,1(н l B / H , где
l = 24м – пролет здания
Н = Но + hб = 15+0,7 = 15,7м – высота колонн
Но ...
